哥伦比亚大学的科学家们发现，小鼠的大脑中存在一种特殊的神经元，这种神经元能向动物发出停止进食的信号。

尽管众所周知大脑中的许多摄食回路可调节食物摄取量，但这些回路中的神经元并不能对停止进食做出最终决定。

新确定的神经元是这些回路中以前未知的组成部分，位于脑干——脊椎动物大脑最古老的部位。这一发现可能为肥胖症的新疗法铺平道路。

“这些神经元不同于任何其他参与调节饱腹感的神经元，”哥伦比亚大学瓦格洛斯医学院 (Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons) 的医师科学家亚历山大·内克托 (Alexander Nectow) 介绍称，他与内克托实验室的副研究员斯里坎塔·乔杜里 (Srikanta Chowdhury) 共同主导了这项研究。

“大脑中的其他神经元通常只能感知我们放入口中的食物、食物如何填满肠胃，或从食物中获取的营养。而我们发现的这些神经元之所以特殊，是因为它们似乎能够整合所有这些不同的信息，甚至更多。”

脑干中发现的细胞

决定停止进食是一种常见现象。内克托说：“我们每次坐下来吃饭的时候都会这样：吃到某个阶段的时候，我们开始觉得饱了，然后越吃越饱，直到我们觉得，好吧，已经吃够了。”

大脑如何知道身体已经吃饱——并且它如何利用这一信息停止进食？

其他研究人员之前曾追踪到决策细胞位于脑干，但线索到那里就断了。

内克托（Nectow）和乔杜里（Chowdhury）采用了新的单细胞技术，使我们可以深入大脑的某个区域，辨别出不同类型细胞，而这些细胞迄今一直难以彼此区分。

内克托（Nectow）说：“这种技术——空间分辨分子分析技术——能够让你看到脑干中的细胞以及它们的分子构成。”

在对一个负责处理复杂信号的脑干区域进行分析时，研究人员发现了一些之前未被识别的细胞，这些细胞具有与其他参与调节食欲的神经元相似的特征。“我们说，‘哦，这很有趣。这些神经元的作用是什么？’”

神经元追踪每一口咀嚼

为了研究神经元对进食的影响，研究人员设计了一种神经元，使其能够被研究人员用光打开或关闭。

当神经元被光激活时，小白鼠的食量会大幅减少。激活的强度决定了小白鼠停止进食的速度。“有趣的是，这些神经元的作用并非仅仅是让小白鼠立刻停止进食，而是帮助它们逐渐放慢进食速度，”乔杜里说。

内克托（Nectow）和乔杜里（Chowdhury）还观察了其他摄食通路和激素是如何影响这些神经元的。研究人员发现，一种能增强食欲的激素会使这些神经元沉默，而胰高血糖素样肽-1（GLP-1）受体激动剂（一类目前用于治疗肥胖和糖尿病的流行药物）能激活这些神经元。这些实验发现，这些输入信号有助于神经元追踪小白鼠的每一口进食。

内克托（Nectow）说：“这些神经元基本上可以嗅到食物、看到食物、感觉到嘴里和肠道里的食物，并解释进食后肠道释放的所有激素。”“最终，它们会利用所有这些信息来决定何时适可而止。”

尽管这些特殊神经元是在小白鼠体内发现的，但内克托表示，这些神经元位于脑干，而脑干是所有脊椎动物大脑中基本相同的一个部分，这意味着人类很可能拥有相同的神经元。

内克托（Nectow）补充道：“我们认为，这是理解何为饱腹感、饱腹感如何产生以及如何利用饱腹感结束用餐的一个主要新切入点。我们希望将来它能用于肥胖症的治疗。”

参考文献：《脑干神经肽能神经元将神经体液轴与饱腹感联系起来》，作者：斯里坎塔·乔杜里、纳奇克特·G·卡马特卡尔、温迪·雪仪·王、克里斯塔·A·阿克里莱、黄家豪、吴俊霖、阿迈金迪·恩旺克帕、夏洛特·M·凯恩、瓦伦·M·巴韦、黄浩、王晓、亚历山大·R·内克托，发表于2025年2月5日，《细胞》杂志。DOI：10.1016/j.cell.2025.01.018

本研究得到了拉塞尔·贝里基金会奖学金、美国糖尿病协会、达蒙·伦阳癌症研究基金会达蒙·伦阳-全国麻将联盟奖学金、西尔奖学金项目、托马斯·D·卡伯特和弗吉尼亚·W·卡伯特以及爱德华·斯科尔尼克教授席位、小野制药突破科学倡议奖、默金研究所奖学金、美国国家卫生研究院新创新者奖、纽约营养与肥胖研究中心以及贝里体重调节神经生物学项目的支持。